Osteopontin in cancer.



Altered OPN levels have been associated with a number of cancers including breast cancer (1-28), ovarian (29-49), prostate (4, 50-62), lung (4, 63-82), pancreatic (83-101), and leukemia (102-121). OPN has biological plausibility to be playing an active role in key stages of tumor progression.

Role of OPN at different steps of the metastatic cascade

At the primary site, cancer cells secrete high levels of OPN, which favor their (A) survival and (B) proliferation. Cancer cells with enhanced adhesive and migratory capabilities can detach from the primary tumor mass and degrade the basement membrane to invade the stroma. The associated proteolysis of the extracellular matrix (ECM) is mediated through matrix metalloproteinases (MMPs) and urokinase plasminogen activator (uPA). OPN enhances uPA activation, cell motility and invasion into the surrounding tissue. The insert shows OPN bound to αvβ3 integrin and/or CD44, which may actively promote local proteolysis through binding MMP3 (C). The expression of OPN by tumor cells promotes the migration and adhesion of activated endothelial cells, which are crucial during angiogenesis. OPN acts as a chemotactic and adhesion molecule for macrophages and promotes their infiltration of the tumor (D). The transport of cancer cells in the circulation is one of the limiting steps for metastasis to distant organs because they are confronted by the host immune system. The insert shows that, in this context, the expression and the presentation of OPN on the cancer cell surface enables them to sequester and activate complement factor H  and protect themselves from complement-mediated lysis (E).  At distant site(s), cancer cell extravasation is followed by the formation of a secondary colony. Proliferative, survival and angiogenenic signals by newly formed metastatic colonies occur mainly through mechanisms similar to those that are used during the early steps of tumor progression with tumor-secreted OPN continuing to act as a progression promoter.

 

1.         A. Bellahcene, V. Castronovo, Am J Pathol 146, 95 (1995). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7856741

2.         H. Singhal et al.Clin Cancer Res 3, 605 (1997). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9815727

3.         A. B. Tuck et al.Int J Cancer 79, 502 (1998). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9761120

4.         N. S. Fedarko et al.Clin Cancer Res 7, 4060 (2001). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11751502

5.         P. S. Rudland et al.Cancer Res 62, 3417 (2002). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12067984

6.         V. H. Bramwell et al.Clin Cancer Res 12, 3337 (2006). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16740755

7.         A. B. Tuck, A. F. Chambers, A. L. Allan, J Cell Biochem 102, 859 (2007). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17721886

8.         N. Patani et al.Anticancer Res 28, 4105 (2008). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19192668

9.         H. Pang et al.Cancer Epidemiol 37, 985 (2013). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24012693

10.       D. Ramchandani, G. F. Weber, Oncol Rep 30, 1860 (2013). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23900428

11.       D. Thorat et al.Oncol Lett 6, 1559 (2013). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24260046

12.       V. H. Bramwell et al.Breast Cancer Res 16, R8 (2014). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24451146

13.       P. H. Anborgh et al.Am J Transl Res 7, 723 (2015). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26064440

14.       Y. Y. Xu et al.Mol Clin Oncol 3, 357 (2015). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25798267

15.       K. Zduniak et al.Br J Cancer 112, 729 (2015). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25625274

16.       K. Zduniak et al.BMC Cancer 16, 441 (2016). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27400751

17.       M. Gu, X. Zheng, Onco Targets Ther 10, 4121 (2017). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28860821

18.       G. M. Pio et al.PLoS One 12, e0177640 (2017). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28498874

19.       A. Psyrri et al.J Transl Med 15, 30 (2017). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28193231

20.       P. H. Anborgh et al.Expert Opin Ther Targets 22, 727 (2018). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30025479

21.       K. Walaszek et al.Br J Cancer 119, 1259 (2018). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30353046

22.       B. Han et al.Int J Biol Macromol 125, 544 (2019). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30537505

23.       M. Kovacheva et al.Int J Mol Sci 20,  (2019). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31590218

24.       G. Lindahl, A. Rzepecka, C. Dabrosin, Front Oncol 9, 746 (2019). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31475105

25.       M. A. Elbaiomy et al.Curr Oncol 27, e444 (2020). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/33173383

26.       A. Gothlin Eremo et al.Sci Rep 10, 1451 (2020). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31996744

27.       B. G. Pasupuleti et al.Eur J Med Chem 186, 111908 (2020). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31791643

28.       C. Pizzamiglio et al.Neurophysiol Clin 50, 47 (2020). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31928832

29.       J. H. Kim et al.JAMA 287, 1671 (2002). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11926891

30.       A. O'Regan, C. Fleming, JAMA 287, 3208 (2002). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12076209

31.       K. A. Brakora et al.Gynecol Oncol 93, 361 (2004). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15099946

32.       J. O. Schorge et al.Clin Cancer Res 10, 3474 (2004). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15161704

33.       Y. Hashiguchi et al.Med Oncol 23, 205 (2006). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16720920

34.       M. Nakae et al.J Obstet Gynaecol Res 32, 309 (2006). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16764622

35.       B. Ye et al.Clin Cancer Res 12, 432 (2006). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16428483

36.       G. Song et al.Cancer Sci 99, 1901 (2008). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19016748

37.       J. Mrochem-Kwarciak et al.Ginekol Pol 82, 911 (2011). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22384627

38.       T. M. Tilli et al.Mol Cancer Res 9, 280 (2011). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21263033

39.       E. Bandiera et al.Clin Chem Lab Med 51, 1815 (2013). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24013103

40.       T. M. Tilli et al.BMC Cancer 14, 433 (2014). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24928374

41.       Z. D. Hu et al.PLoS One 10, e0126444 (2015). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25951060

42.       Z. Lan et al.Fam Cancer 15, 221 (2016). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26458935

43.       D. S. Marques et al.Tumour Biol 39, 1010428317725442 (2017). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28936921

44.       C. Xu et al.Oncotarget 8, 98394 (2017). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29228698

45.       N. E. James et al.Clin Exp Immunol 193, 327 (2018). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29745428

46.       K. Cerne et al.Radiol Oncol 53, 105 (2019). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30712025

47.       J. Guo, Z. Lu, R. C. Bast, Jr., Cancers (Basel) 11,  (2019). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31540545

48.       J. Guo et al.Cancers (Basel) 11,  (2019). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31035430

49.       G. Mor, T. Rutherford, A. Alvero, Cancers (Basel) 11,  (2019). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31491839

50.       G. N. Thalmann et al.Clin Cancer Res 5, 2271 (1999). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10473115

51.       K. Tozawa et al.Urol Int 62, 155 (1999). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10529666

52.       S. S. Forootan et al.Int J Cancer 118, 2255 (2006). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16331611

53.       A. C. Khodavirdi et al.Cancer Res 66, 883 (2006). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16424021

54.       A. Ramankulov et al.Prostate 67, 330 (2007). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17192877

55.       D. J. Caruso et al.Clin Cancer Res 14, 4111 (2008). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18593988

56.       P. H. Anborgh et al.Clin Chem 55, 895 (2009). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19325010

57.       T. M. Tilli et al.Oncol Lett 2, 109 (2011). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22870138

58.       J. W. Thoms et al.Br J Cancer 107, 840 (2012). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22871886

59.       T. M. Tilli et al.Exp Mol Pathol 92, 13 (2012). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21963599

60.       F. Dayyani et al.BMC Cancer 16, 721 (2016). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27599544

61.       T. Wisniewski et al.Urol J 16, 134 (2019). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30178447

62.       T. Wisniewski et al.J BUON 25, 527 (2020). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32277679

63.       A. F. Chambers et al.Lung Cancer 15, 311 (1996). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8959677

64.       J. Zhang et al.Cancer Lett 171, 215 (2001). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11520606

65.       L. Boldrini et al.Br J Cancer 93, 453 (2005). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16091764

66.       P. C. Mack et al.J Clin Oncol 26, 4771 (2008). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18779603

67.       S. Isa et al.J Thorac Oncol 4, 1104 (2009). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19620934

68.       C. M. Goparaju et al.J Thorac Oncol 5, 1516 (2010). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20689445

69.       S. S. Han et al.Tuberc Respir Dis (Seoul) 75, 104 (2013). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24101934

70.       A. K. Rud et al.BMC Cancer 13, 540 (2013). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24215488

71.       J. C. Han et al.Anal Quant Cytopathol Histpathol 37, 295 (2015). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26856114

72.       Y. Li et al.Ann Thorac Surg 99, 1140 (2015). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25725928

73.       C. H. Yan et al.J Cancer Res Clin Oncol 141, 1371 (2015). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25555465

74.       T. Kerenidi et al.Cancer Invest 34, 385 (2016). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27624849

75.       C. Ostheimer et al.Oncol Lett 12, 3449 (2016). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27900019

76.       S. M. Shi et al.J Cancer Res Ther 12, 277 (2016). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27072251

77.       L. Shi, X. Wang, Semin Cell Dev Biol 64, 40 (2017). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27578008

78.       C. Ostheimer et al.Strahlenther Onkol 194, 539 (2018). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29340706

79.       X. Ouyang et al.Onco Targets Ther 11, 5933 (2018). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30275702

80.       F. Carbone et al.Clin Exp Metastasis 36, 449 (2019). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31376097

81.       C. Xu et al.BMC Pulm Med 20, 235 (2020). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32873264

82.       Y. F. Yang et al.Oncogenesis 9, 78 (2020). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32862200

83.       J. Koopmann et al.Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 13, 487 (2004). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15006928

84.       A. Kolb et al.Cancer Biol Ther 4, 740 (2005). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15970685

85.       G. Chipitsyna et al.Int J Cancer 125, 276 (2009). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19358273

86.       J. Sullivan et al.Surgery 146, 232 (2009). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19628079

87.       M. Lazar et al.Surgery 148, 298 (2010). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20579680

88.       M. Lazar et al.J Gastrointest Surg 14, 1566 (2010). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20824368

89.       K. Ohno et al.Surg Today 40, 347 (2010). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20339989

90.       M. Zhivkova-Galunska et al.Cancer Biol Ther 10, 54 (2010). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20495387

91.       J. Sullivan et al.Histol Histopathol 26, 893 (2011). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21630219

92.       A. L. Collins et al.Ann Surg Oncol 19, 2673 (2012). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22461132

93.       K. E. Poruk et al.Pancreas 42, 193 (2013). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23407481

94.       S. Saxena et al.Pancreat Disord Ther 3, 113 (2013). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24749004

95.       W. C. Tsai et al.Appl Immunohistochem Mol Morphol 21, 395 (2013). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23165334

96.       J. J. Li, H. Y. Li, F. Gu, Genet Test Mol Biomarkers 18, 580 (2014). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24950303

97.       A. A. Siddiqui et al.J Gastroenterol Hepatol 29, 1321 (2014). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24548099

98.       J. Rychlikova et al.Cancer Biomark 17, 55 (2016). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27314293

99.       C. E. Weber et al.Pancreas 45, e35 (2016). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27400159

100.     J. Cao et al.Mol Oncol 13, 228 (2019). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30367545

101.     S. Fiorino et al.Mol Biol Rep 47, 8235 (2020). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32886326

102.     M. Matsumoto, Y. Sakao, S. Akira, Int Immunol 10, 1825 (1998). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9885903

103.     C. E. Marroquin et al.Immunol Lett 95, 109 (2004). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15325806

104.     K. Pei et al.Contraception 82, 379 (2010). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20851233

105.     J. Zhang et al.Leuk Res 34, 763 (2010). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19767100

106.     H. Chagan-Yasutan et al.Leuk Res 35, 1484 (2011). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21645921

107.     H. L. Wang, L. H. Ruan, X. Q. Zhao, Zhongguo Shi Yan Xue Ye Xue Za Zhi 19, 926 (2011). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21867616

108.     R. Liersch et al.Blood 119, 5215 (2012). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22510874

109.     B. Boyerinas et al.Blood 121, 4821 (2013). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23589674

110.     X. M. Fang et al.Zhongguo Shi Yan Xue Ye Xue Za Zhi 21, 325 (2013). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23628025

111.     S. Incesoy-Ozdemir et al.Turk J Pediatr 55, 42 (2013). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23692831

112.     N. Maeda et al.Retrovirology 12, 99 (2015). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26597716

113.     G. E. Pamuk et al.Hematology 20, 267 (2015). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25271869

114.     S. Mohammadi et al.Life Sci 152, 190 (2016). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27063991

115.     A. K. Brenner et al.Leuk Lymphoma 58, 1494 (2017). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27739925

116.     Y. B. Chen et al.Mol Clin Oncol 7, 275 (2017). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28781801

117.     A. Mirzaei et al.Asian Pac J Cancer Prev 18, 1707 (2017). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28670893

118.     S. Mohammadi et al.Life Sci 189, 89 (2017). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28935249

119.     M. Zahed Panah et al.Int J Hematol Oncol Stem Cell Res 11, 148 (2017). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28875010

120.     Z. C. Ozdemir et al.J Adolesc Young Adult Oncol 7, 480 (2018). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29641359

121.     A. C. S. da Fonseca Bastos et al., Leuk Res 91, 106316 (2020). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32114371